Korrekte Berechnung der Driftgeschwindigkeit

Question

Hi,

irgendwie komme ich nicht auf das richtige Ergebnis (0,08 mm/s), obwohl ich mir eigentlich fast sicher bin, es richtig gerechnet zu haben:

"Berechnen Sie die mittlere Driftgeschwindigkeit. I = 1 A, Querschnitt A = 1 mm², n = 8*10²² cm^-3, -e = 1,602 * 10^-19."

Die Formel lautet

vn = I/(enA)

Eingesetzt sieht das so aus:

vn = 1 / 1,602*10^-19 * 8*10²² cm ^-3 * 0,1 cm

Ich habe es auch hier (http://www.wolframalpha.com/input/?i=%3D1%2F%281%2C602*10^-19*%288*10^22%29^-3*0%2C1) nochmal eingegeben, komme aber trotzdem nicht auf das richtige Ergebnis, weiß vielleicht jemand, wieso?

G

Answer 1

Berechnen Sie die mittlere Driftgeschwindigkeit

Stromstärke I = 1 A

Querschnitt A = 1 mm^2 = 1·10^{-6} m^2

n = 8·10^22 cm^{-3} = 8·10^28 m^{-3}

e = 1.602·10^{-19} As

v = I / (e·n·A) = (1 A) / ((1.602·10^{-19} As)·(8·10^28 m^{-3})·(1·10^{-6} m^2))

v = 7.802746566·10^{-5} m/s = 0.078·10^{-2} mm/s

Comments

Cool, danke. Kann ich auch 8*10^22cm^-3 zu 8*10^23mm^-3 und As zu mA machen, um dann

1/ ((1.602*10^-16mA)*(8*10^23mm^-3)*(1mm²))

zu rechnen?

G

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Du solltest dringend noch ein Wenig Umrechnen von einheiten üben

1 cm^3 = ... mm^3

1 / cm^3 = ... / mm^3

As = Ampere*Sekunde <> mA = Milliampere, Wenn dann also m As

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So steht es hier doch auch?! Ich hab jetzt aus Versehen 1.603 eingegeben, aber das ist ja jetzt egal.

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In der Rechnung fehlt nur das s dahinter. Und die Volumen sind Verkehrt umgerechnet.

mA ist nicht das gleiche wie mAs.

Ein Physiker würde sich im Grab umdrehen wenn so unachtsam mit den Einheiten umgegangen wird.

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Es ist doch auch nicht As angegeben, sondern A. Wieso sollte ich dann auch in mAs umrechnen?

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Kann es sein, dass du mit Coulomb gerechnet hast?

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Die Einheit der Elementarladung ist C oder As. Nicht einfach nur A. As verwendet man hier damit du sehen kannst, das am Ende wirklich m/s heraus kommt.

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Ja, sorry, hab ich grad auch gesehen.

Okay, wenn ich das jetzt in den Taschenrechner eingeben will, muss ich dann die Exponenten miteinander multiplizieren? Weil ja eigentlich gilt (x^2)^3 = x^6, aber in diesem Fall ist ja keine Klammer vorhanden.

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Potenzgesetzte

x^2 * x^3 = x^5

Wir haben hier nicht das potenzieren von Potenzen.

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Also z. B. 8*10^28 m^-3 = 8*10^25?

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Läßt du schon wieder die Einheiten vorsichtshalber weg ? Soll ich jetzt die passende Einheit einsetzen, sodass die Gleichung richtig ist?

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Wie soll ich denn eine Einheit in den TR eingeben?

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Beim Taschenrechner gibst du die nicht mit ein.

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Und was gebe ich dann ein, um dieselbe Zahl zu haben?

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Wenn du meine Zahlen so in den Taschenrechner eingibst bekommst du das richtige Ergebnis. Du musst vorher nur die Einheiten gleichnamig machen.

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Okay, aber warum ist 8·10^22/100 nicht gleich Meter?

50 cm / 100 = 0,5 m

Wenn ich es so rechne, stimmt es doch.

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50 cm = 0.5 m stimmt

50 cm^2 = 0.5 m^2 stimmt das auch ?

50 cm^3 = 0.5 m^3 stimmt das auch ?

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50 cm² = 50/100/100 = 5*10^-3 m²

50 cm³ = 50/100/100/100 = 5*10^-5 m³

Stimmt das?

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Ja. Das stimmt.